Bối cảnh và tình hình chung
Các yếu tố đất hiếmlà sàn của IIIB scandium, yttri và lanthanum trong bảng tuần hoàn. Có các yếu tố L7. Trái đất hiếm có các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo và đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp và các lĩnh vực khác. Độ tinh khiết của các hợp chất đất hiếm trực tiếp xác định các tính chất đặc biệt của vật liệu. Độ tinh khiết khác nhau của vật liệu đất hiếm có thể sản xuất vật liệu gốm, vật liệu huỳnh quang và vật liệu điện tử với các yêu cầu hiệu suất khác nhau. Hiện tại, với sự phát triển của công nghệ khai thác đất hiếm, các hợp chất đất hiếm sạch có triển vọng thị trường tốt và việc chuẩn bị các vật liệu đất hiếm hiệu suất cao đưa ra các yêu cầu cao hơn đối với các hợp chất đất hiếm sạch. Hợp chất Cerium có một loạt các mục đích sử dụng và tác dụng của nó trong hầu hết các ứng dụng có liên quan đến độ tinh khiết, tính chất vật lý và nội dung tạp chất của nó. Trong việc phân phối các yếu tố đất hiếm, cerium chiếm khoảng 50% tài nguyên đất hiếm nhẹ. Với việc áp dụng ngày càng tăng của cerium có độ tinh khiết cao, yêu cầu của chỉ số nội dung đất không hiếm đối với các hợp chất cerium cao hơn và cao hơn.Oxit ceriumlà oxit ceric, số CAS là 1306-38-3, công thức phân tử là CEO2, trọng lượng phân tử: 172.11; Cerium oxit là oxit ổn định nhất của cerium nguyên tố đất hiếm. Nó là một chất rắn màu vàng nhạt ở nhiệt độ phòng và trở nên tối hơn khi được làm nóng. Oxit cerium được sử dụng rộng rãi trong vật liệu phát quang, chất xúc tác, bột đánh bóng, che chắn tia cực tím và các khía cạnh khác do hiệu suất tuyệt vời của nó. Trong những năm gần đây, nó đã khơi dậy sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Việc chuẩn bị và thực hiện oxit cerium đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu trong những năm gần đây.
Quá trình sản xuất
Phương pháp 1: Khuấy ở nhiệt độ phòng, thêm dung dịch natri hydroxit là 5,0mol/L vào dung dịch ceri sunfat là 0,1mol/L, điều chỉnh giá trị pH lớn hơn 10 và phản ứng kết tủa diễn ra. Trầm tích được bơm, rửa nhiều lần bằng nước khử ion, và sau đó sấy khô trong lò 90 ℃ trong 24 giờ. Sau khi mài và lọc (kích thước hạt nhỏ hơn 0,1mm), thu được oxit cerium và đặt ở nơi khô để lưu trữ kín. Phương pháp 2: Lấy clorua clorua hoặc cerium nitrat làm nguyên liệu thô, điều chỉnh giá trị pH thành 2 với nước amoniac, thêm oxalate để kết tủa cerium oxalate, sau khi sưởi ấm, chữa bệnh, tách và rửa, sấy khô ở 110, sau đó đốt cháy oxit cerium ở 900 ~ 1000. Cerium oxit có thể thu được bằng cách làm nóng hỗn hợp oxit cerium và bột carbon ở mức 1250 trong bầu khí quyển carbon monoxide.
Ứng dụng
Cerium Oxide được sử dụng cho các chất phụ gia của ngành công nghiệp thủy tinh, vật liệu mài thủy tinh tấm, và đã được mở rộng đến kính mài kính, ống kính quang học, kinescope, tẩy trắng, làm rõ, thủy tinh bức xạ tia cực tím và sự hấp thụ của dây điện tử, v.v. Nó cũng được sử dụng như một chất chống phản xạ cho ống kính mắt và cerium được sử dụng để làm cho cerium titan màu vàng để làm cho thủy tinh màu vàng nhạt. Mặt trận oxy hóa đất hiếm có ảnh hưởng nhất định đến sự kết tinh và tính chất của gốm thủy tinh trong hệ thống Cao-MGO-AI2O3-SIO2. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung một mặt trận oxy hóa thích hợp có lợi để cải thiện hiệu ứng làm rõ của chất lỏng thủy tinh, loại bỏ bong bóng, làm cho cấu trúc thủy tinh nhỏ gọn và cải thiện tính chất cơ học và điện trở kiềm của vật liệu. Lượng bổ sung tối ưu của oxit cerium là 1,5, khi nó được sử dụng trong men gốm và công nghiệp điện tử như một chất xâm nhập gốm áp điện. Nó cũng được sử dụng trong việc sản xuất chất xúc tác hoạt động cao, nắp sợi đốt của đèn khí, màn hình huỳnh quang tia X (chủ yếu được sử dụng trong tác nhân đánh bóng ống kính). Bột đánh bóng Cerium Earth hiếm được sử dụng rộng rãi trong máy ảnh, ống kính camera, ống hình ảnh truyền hình, ống kính, v.v. Nó cũng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thủy tinh. Cerium oxit và titan dioxide có thể được sử dụng cùng nhau để làm màu vàng thủy tinh. Oxit cerium để khử màu thủy tinh có những ưu điểm của hiệu suất ổn định ở nhiệt độ cao, giá thấp và không hấp thụ ánh sáng nhìn thấy. Ngoài ra, oxit cerium được thêm vào thủy tinh được sử dụng trong các tòa nhà và xe hơi để giảm độ truyền qua của ánh sáng cực tím. Để sản xuất các vật liệu phát quang đất hiếm, cerium oxit được thêm vào làm chất kích hoạt trong các phốt pho ba màu đất hiếm được sử dụng trong vật liệu phát quang của đèn tiết kiệm năng lượng và các phốt phát được sử dụng trong các chỉ số và máy dò bức xạ. Cerium Oxide cũng là một nguyên liệu thô để điều chế cerium kim loại. Ngoài ra, trong các vật liệu bán dẫn, các sắc tố cấp cao và bộ nhạy cảm với kính nhạy cảm, máy lọc khí thải ô tô đã được sử dụng rộng rãi. Chất xúc tác cho tinh chế xả ô tô chủ yếu bao gồm chất mang gốm (hoặc kim loại) tổ ong và lớp phủ hoạt hóa bề mặt. Lớp phủ được kích hoạt bao gồm một diện tích lớn của gamma-trioxide, một lượng oxit thích hợp ổn định diện tích bề mặt và một kim loại có hoạt động xúc tác phân tán trong lớp phủ. Để giảm PT đắt tiền, liều lượng Rh, tăng liều PD tương đối rẻ, giảm chi phí chất xúc tác mà không làm giảm các chất xúc tác tinh chế khí thải ô tô dưới tiền đề của hiệu suất khác nhau, thường được sử dụng PT. PD. Kích hoạt lớp phủ chất xúc tác rh ternary, thường là một phương pháp ngâm tổng thể để thêm một lượng một số lượng oxit cerium và oxit lanthanum nhất định, tạo thành một hiệu ứng xúc tác đất hiếm là tuyệt vời. Chất xúc tác ternary kim loại quý. Lanthanum oxit và oxit cerium được sử dụng làm phụ trợ để cải thiện hiệu suất của ¦ A-alumina hỗ trợ các chất xúc tác kim loại quý. Theo nghiên cứu, cơ chế xúc tác của oxit cerium và oxit lanthanum chủ yếu là để cải thiện hoạt động xúc tác của lớp phủ hoạt động, tự động điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu không khí và xúc tác, và cải thiện độ ổn định nhiệt và cường độ cơ học của chất mang.